Установки з м'якою набивкою є традиційними основним способом ущільнення промислових установок з обертальними рухами. ра робочих показників. ущільнення мають значні переваги, тому що в більшості випадків використання такого ущільнення дозволяє вчасно визначити необхідність заміни набивання, а сам процес заміни не займає багато часу. міцність набивань. Міцність цих ущільнень порівнянна з міцністю механічних. ущільнень, але перевершує їх у рентабельності.
1. Питання безпеки
Самі набивання не мають у своєму складі компонентів, які могли б позначитися на здоров'ї або навколишньому середовищі при правильному їх використанні. Але при їх установці завжди слід дотримуватись правил безпеки. тиск стравлений і засувка охолола. Якщо ж установка працює з небезпечними компонентами, то система повинна бути попередньо промита, а операто повинен використовувати відповідні засоби індивідуального захисту.При утилізації відходів та використаних елементів м'яких ущільнень, потрібно врахувати, що полімерні матеріали, такі як ПТФЕ, араміди, силікони та більшість еластомерів стійкі до біодеградації і можуть довго перебувати у навколишньому середовищі. Тому з відходами такого типу треба чинити обережно, після розбирання їх треба утилізувати або віддати на переробку постачальнику набивань. У жодному разі не можна спалювати такі відходи (понад 340°С). Під впливом високої температури можуть виділяти діоксини, фурани, фторові сполуки та інші шкідливі гази. Те саме стосується більшості, на перший погляд, безпечних матеріалів на основі рослинних волокон або розширеного графіту, які незважаючи на те, що виконані з безпечних, натуральних матеріалів зазвичай насичені різними імпрегнатами, у зв'язку з чим можуть містити небезпечні сполуки.
2. Вилучення використаного набивання
У процесі вилучення використаного набивання слід виявити обережність, щоб не пошкодити поверхню сальникової камери. Якщо робота проводиться в чистому та безпечному середовищі, то набивання з легкістю видаляється. В іншому випадку слід використовувати спеціальні екстрактори – пристосування для вилучення відпрацьованого набивання з сальникових камер. Слід перевірити стан штока і стін сальникової камери на відсутність зносу, накипу або корозії. На штоку засувки також не повинно бути зазубрин, подряпин. Обережно очистити штоки та стінки сальникової камери від забруднень. За потреби слід замінити пошкоджені або зношені деталі.
3. Перевірка стану сальника
Якість та стан поверхні, що працює з набиванням, впливає на швидкість зношування ущільнення.Зараз рідко зустрічається вал без втулки, тому під поняттям «вал» розуміється як вал, і вал з втулкою. Вимоги до валу подібні до вимог ковзних підшипників – незначна шорсткість на рівні точного шліфування Ra≤0,63. Шорсткості сталевих елементів стику з набиванням не має великого значення, досить якість поверхні на рівні точної обробки різанням Ra≤5. Щоб уникнути надмірного стирання валу, слід забезпечити відповідну твердість поверхні на рівні 60 HRC. Для набивання з низьким коефіцієнтом тертя, таких як на основі ПТФЕ, вимоги нижче, а для еластичного графіту мінімальна твердість зовсім не потрібна, в той час як вал покривається графітової плівкою, а тертя з поверхні валу переходить на тертя всередині графіту подібно як до мастил. Однак, кожен тип набивання може вбирати абразивні частинки потоку рідини і, таким чином, побічно зношувати вал.
Ширина зазору між валом і корпусом не повинна перевищувати передбачуваних стандартів або принаймні 0,5 мм. У спеціальних пристроях, де цей показник може бути перевищений, можна використовувати стопорні кільця з набивання з високою механічною міцністю або набивання, посиленого вуглецем або арамідом. Натискання валу стандартне та не перевищує 0,1 мм або 1/100 ширини герметика. Якщо биття валу більше, це можна виправити за допомогою наповнювачів із еластомеру, які підвищать довговічність пломби, незважаючи на важкі умови роботи. Відхилення валу повинно утримуватися в нормі і не перевищувати 0,1 мм або 1/100 ширини набивання.Якщо ж відхилення більше, можна це компенсувати, використовуючи набивання з еластомірною серцевиною, яка може краще приймати вібрації з валу і збільшити стійкість ущільнення, незважаючи на складні умови роботи.
4. Основні засади вибору набивання
Питання, пов'язані з вибором набивання для конкретних умов роботи, можна розділити на дві групи:
- Першу складають такі параметри, як тип середовища і рівень рН, температурний діапазон і відповідний розмір. Підбираючи набивання щодо робочої температури, слід врахувати, що допустима робоча температура не відповідає температурі середовища. Сальник за рахунок тертя працює у вищій температурі в порівнянні з температурою середовища, у зв'язку з чим варто врахувати запас на рівні 50 ° C.
- При високому тиску або високій швидкості обертів, або якщо сальник працює при недостатньому витоку, різниця температур повинна бути ще більшою.
- Другу групу складають відносні параметри, такі як тиск, лінійна швидкість та спосіб застосування. Ця група параметрів класифікує набивання, в першу чергу, за стійкістю та не особливо вимоглива до способів застосування. Структура матеріалу шнурових ущільнень не псується під впливом лише з цих чинників, т.к. лише їх комплексне вплив призводить до зносу. Тому, при оцінці придатності матеріалу для ущільнення сальника, варто скористатися коефіцієнтом динамічного навантаження – pV, що є добутком швидкості та тиску, яка може виникнути в установці, не викликаючи занадто швидкого розкладання.Цей параметр досить добре показує при якому тиску лінійної швидкості V ущільнювальний матеріал буде утримувати порівняльну міцність.
Наступним критерієм, який визначає вибір набивання є спосіб її використання. У цьому випадку потрібно взяти до уваги умови роботи пристрою: висока швидкість валу в відцентрових насосах, велика поверхня тертя поршневих насосів, високий тиск у поршнях або велика радіаційна напруга в змішувачах. Для більшості набивок визначаються граничні робочі параметри для певних умов роботи, наприклад, максимальний тиск у відцентрових насосах, при поворотно-поступальних рухах, клапанах і статичних умовах.
З умовами використання пов'язані санітарні вимоги. У харчовій промисловості, фармацевтичній та косметичній, більшість установок повинні відповідати високим вимогам до якості, що висуваються стандартами та директивами, у тому числі Європейської Комісії (WE) № 10/2011 щодо санітарних норм для матеріалів, призначених для контакту з харчовими продуктами. У таких випадках слід використовувати матеріали, які були досліджені та отримали Сертифікат якості здоров'я 10/2011.
5. Підготовка кілець
Розмір набивання повинен бути підібраний таким чином, щоб після формування кільця його можна було вільно ввести в зазор робочого сальника і не залишити занадто великої щілини. Зазвичай виробники обладнання вказують розмір набивання і необхідну її кількість для заміни. Також необхідний розмір набивання легко визначити, вимірявши зазор у сальнику. Половина різниці цих величин є розміром зазору.Остаточний розмір набивання повинен передбачати запаси на вигини, 10-20% товщини, але ця величина багато в чому залежить від типу набивання та досвіду монтера. Більшість набивок виробляється в розмірах від 4х4 мм до 30х30 мм з додаванням 20%, що дає значні можливості припасування розміру, враховуючи хорошу еластичність. Якщо виникають сумніви, слід вибрати меншу величину, т.к. значно простіше ліквідувати щілини затягуванням сальника, ніж спрямувати вигини під час установки погано підібраних кілець. При розрізанні встик кілець, розташованих на плоскій поверхні, необхідно обов'язково переконатися в тому, що при вимірі довжини кільця враховується не внутрішній або зовнішній діаметр, а довжина кільця, що використовується як зразок. Це дозволить досягти максимально щільного зіткнення кінців кілець.
Обрізання кілець набивки можна здійснити декількома способами: шляхом обгортання набивки вкручувала такого ж діаметра, як потрібно, використовуючи пристрій з повзунком і шкалою, а також шляхом обрізання відрізків на основі теоретичних обчислень. На жаль, цей метод найважчий і ненадійніший, оскільки довжина відрізка не обумовлена простою формулою, також слід враховувати коефіцієнт, пов'язаний зі стисненням набивання, який залежить від матері-
ала та структури набивання. Найбільш надійний метод – другий спосіб – щільне, спіральне укладання набивання на трубу або вал діаметром на 1 мм більше діаметра вихідного валу або штока. Розмічувальна лінія допоможе більш точно відрізати необхідну довжину кільця. Рекомендується різання під кутом 45° до осі валу, що збільшить герметичність з'єднання.
Набивні кільця найкраще нарізати на оправці, що має той же діаметр, що і вал в області сальникової камери. Нарізка кілець може виконуватися поза сальниковою камерою, на валу. Але все ж таки найбільш швидким і ефективним методом підготовки відрізків є використання спеціального пристрою, що визначає довжину відрізків. Для нарізки набивання необхідно встановити на лінійці необхідний розмір. Для цього: – поєднати на корпусі лінійки розподіл шкали «насоси», що відповідає діаметру валу насоса з розподілом шкали завзятої планки, що відповідає розміру фактичного перерізу набивання; – Поворотом стопорного гвинта зафіксувати планку. Укласти набивання потрібного перерізу в паз корпусу. Підрізати кінець набивання на заданий кут ножем, використовуючи як спрямовуючу паз. Просунути набивання по пазу корпусу до зіткнення з торцем завзятої планки. Ножем через напрямний паз відрізати набивання.
Багато набивок складаються з твердих волокон або армовані металом, деякі з них виконані з арамідових волокон, що використовуються також у балістичній тканині. Тому їх різання досить важке, а звичайні пристрої швидко тупіють. У такій ситуації ідеальним рішенням є використання гільйотини для різання набивань, яка дозволяє з легкістю різати будь-який тип набивання, а також вимірює довжину відрізків і визначає кут різання.
6. Встановлення кілець
З відрізка набивання слід сформувати кільце, так, щоб обидва його кінці зістикувалися та утворили щільний замок. Потім встановити перше кільце набивання, переконавшись, що воно щільно посаджено на дно сальникової камери. При цьому бажано використовувати трамбувальне пристосування. Аналогічно встановити інші кільця.
З метою більш точного припасування набивання до камери та досягнення мінімального протікання, незалежно від тиску, набивання слід затягнути попередньо з силою мінімум 10 N/мм2. Під час попереднього затягування та наступного регулювання під час роботи слід звернути увагу на діапазон регулювання затягування. Після пуску насоса слід звернути увагу на величину течі, нагрівання валу, і зробити відповідне регулювання.
7. Запуск та регулювання сальника
Слід сальник трохи затягнути вручну. Потім увімкнути насос на короткий час і перевірити, чи напрямок обертання насоса відповідає стрілці на корпусі насоса. При неправильному напрямку обертання поміняти місцями дві фази.
Необхідно забезпечити роботу сальникового ущільнення в наступному режимі: при використанні насоса із сальником повинні бути незначні, але постійні протікання. На початку роботи може витікати до 60 крапель на хвилину. Під час запуску, що триває близько 30 хвилин, провести підтягування гайок натискної втулки (букси) сальника, щоб обмежити кількість крапель, що витікають, до 20 крапель на хвилину. Це потрібно для того, щоб температура набивання не підвищилася до неприпустимо високої. При стрибкоподібному підвищенні температури та поновленні інтенсивного витікання рідини негайно послабити натискну втулку та повторити процес запуску.
Протікання практично відсутні або невидимі (у вигляді пари). Ковзне торцеве ущільнення обслуговування не потребує, але його герметичність повинна перевірятися регулярно. Маленький витік означає, що починаються проблеми з герметичністю через пошкодження ковзних поверхонь, кільця ущільнювачів, сильфона, мембрани або інших частин торцевого ущільнення.
8. Встановлення набивання в клапані
Сальник має бути максимально герметичний. Рухомий елемент ущільнювального вузла виконує відносно повільний рух щодо осі і з огляду на невелику силу тертя можна сильніше затиснути сальник, що забезпечить максимальну герметичність. У той же час підвищений тиск з зазорами між штоком і корпусом сальника, що зустрічаються іноді, може призвести до екструзії набивання через цей зазор. Тому ущільнювачі, які використовуються в клапанах, повинні мати більш компактну структуру або спеціальне металеве армування.
В енергетичних установках тиск пари може досягати 300 бар при температурі 650°С. Настільки високі робочі параметри звужують діапазон використовуваних матеріалів до графітметалевих ущільнень, монтаж яких вимагає трохи іншої процедури.
Для того, щоб правильно встановити ущільнення, потрібно підготувати та розмістити в сальниковій камері правильно обрізане кільце, як і у разі насосів, де надрізи під кутом забезпечують кращу герметичність замків на кільцях. Затиснути сальник до моменту появи відчуття помітного опору, водночас потрібно одночасно відкрутити шток клапана так, щоб визначити можливість регуляції клапана. Графітове набивання з початковою щільністю 1,1 г/см3, для цього після заповнення камери слід дотиснути сальник і стискати до 70% його початкового об'єму, можливе додавання 1 або 2 сальникових кілець і повторити процес стиснення.
Статичний тиск до 70% від початкової висоти ущільнення враховує монтажний зазор 10%, що виникає за рахунок різниці між розміром набивання і фактичним розміром зазору робочого сальника, якщо зазор більше, статичний тиск має бути більшим, наприклад, при монтажному зазорі 20% збільшується до 63%. Якщо сальник клапана оснащений пружинами, потрібний тиск сальника досягається після закриття пружин. На замикаючому кільці варто використовувати кільця з композитного набивання, обплетеного металевою сіткою HTR або вуглецевим волокном. Після завершення встановлення клапана на технологічній лінії слід контролювати протікання, а після закінчення доби експлуатації дотиснути сальник навіть у разі, коли протікання не виникає.
Часто використовуються готові комплекти зі сформованих кілець на основі еластичного графіту щільністю 1,4-1,6 г/см3. При цьому немає необхідності попереднього стиснення ущільнення, а лише після установки комплекту кілець дотиснути сальник з силою, зазначеною виробником клапана. Графітове ущільнення в клапані вимагає натискання 60-120 N/mm² і з легкістю можна розрахувати натяг болтів, розділивши це значення на площу поперечного перерізу горизонтального кільця ущільнювача.
Кільця з еластичного графіту можна отримати самостійно з графітової стрічки (краще, якщо стрічка буде гофрованою), яку після накручування на шток потрібно стиснути за допомогою сальника щільністю 1,4 г/см3. Кількість використовуваної стрічки для одного кільця потрібно підібрати так, щоб після утворення кільце отримало квадратний поперечний переріз.
У разі ущільнення клапанів низького тиску, водогазової арматури, іншого типу клапанів та санітарно-технічного обладнання скрізь, де є такі екстремальні умови експлуатації, як енергетична арматура, можна використовувати кілька типів ущільнювальних матеріалів. Слід враховувати, що критерієм підбору набивання є тиск, температура та стійкість до певних умов середовища. Ущільнення арматур низького тиску також працюють без протікання, при цьому комплект ущільнювача не вимагає попереднього стиснення, так, як у ситуації з еластичним графітом. Сальник потрібно дотиснути так, щоб повністю виключити протікання, потім повторно затягнути гвинти.
В арматурі завжди слід використовувати набагато більший тиск на сальник, ніж у насосах, в ідеалі 2-х, а то й 3-кратний тиск середовища. Відомо, що велика сила тиску дає кращу герметичність без необхідності регулювання, але ущільнення в таких умовах швидше зношується. Ці аспекти залежать від типу набивання та кваліфікації обслуговування.
Приступаючи до монтажу, слід пам'ятати, що досвід сервісних служб та знання специфіки обладнання відіграють вирішальне значення, і ніяка докладна інструкція не зможе цього змінити.
Кожне конкретне виробництво має свої норми, як краще має використовуватися та встановлюватись набивання сальників. Усі пункти вимог включають такий важливий чинник, як безпека. Недотримання умов монтажу (стан, ступінь затягування з'єднань, кількість кілець прокладки) та експлуатації може закінчитися найважчими наслідками.І тому мають бути розглянуті всі моменти, що беруть участь при виборі та подальшому використанні. Підбір прокладочних та ущільнювальних матеріалів – один із перших пунктів від якого безпосередньо залежить герметичність роз'ємних з'єднань не тільки одного конкретного вузла, але й довга працездатність цілої системи. Підбір та правильна установка сальникового набивання в насосах або засувках набуває найбільшого ступеня важливості при роботі з токсичними, горючими рідинами та газами. Цей елемент істотно впливає на безпеку обслуговування та роботи всієї системи. Крім того, при допущених помилках під час вибору або монтажу набивання в сальникову камеру можливе отримання суттєвих фінансових збитків. Простої та збої в роботі обладнання, особливо надтехнологічних комплексів, можуть бути компенсовані незначним збільшенням вартості правильно підібраних ущільнювальних матеріалів.
Заміна набивання
Перш ніж приступити до процесу заміни сальникового набивання в насосі або засувці слід врахувати і взяти до уваги такі характеристики вузла і параметри зовнішнього середовища робочої системи.
- робочий тиск та його можливе пікове значення;
- температурний режим;
- хімічний склад та агресивність робочого середовища;
- тип та конструкція роз'ємного з'єднання.
Найчастіше, крім ключових умов, слід брати до уваги такі фактори, як: повторюваність роботи та масові перевантаження.
На непроникність з'єднання так само впливають промисловий стан фланців і чіткість монтажу. Ще однією важливою умовою вважається виконання регламентованих термінів обслуговування та зміни зношеного обладнання.
Сальникове набивання як використаний матеріал для ущільнення використовується в основному в насосах і запірній арматурі. Конструктивно сальникові ділянки у двох варіантах схожі, і встановлення набивання виконується за однаковою схемою.
Процес заміни сальникового набивання можна поділити на кілька стадій:
1. Вилучення сальникового набивання
• видалити старе набивання та очистити сальникову камеру від забруднень;
• очистити та перевірити на знос, а також на наявність пошкоджень, деформацій чи корозії вал (захисну втулку валу) насоса або шток засувки, у разі наявності непереборних дефектів – деталь необхідно замінити;
• перевірити на наявність сколів, тріщин та деформацій грундбукси, натискну втулку та завзяте кільце, а також мастильне (ліхтарне) кільце (за його наявності), пошкоджені деталі замінити;
• перевірити зазори між деталями на відповідність допускам та рекомендаціям виробника, при невідповідності – замінити зношені деталі.
2. Підготовка сальникового ущільнення, розміри
• підібрати тип набивання за експлуатаційними параметрами, а його переріз – за розмірами сальникового вузла (з діаметра сальникової камери відняти діаметр валу та розділити отримане значення на 2;
Важливо! Категорично забороняється розплющувати сальникову набивку для надання їй необхідного розміру.
• нарізати заготовки на кільця необхідного розміру, для цього існують два способи:
а) довжина заготівлі визначається за формулою L = (d + S) × π × 1,07; де
d – діаметр шпинделя (штока);
S – розмір набивання;
1,07 – поправочний коефіцієнт.
б) набивка намотується на заготівлю, діаметр якої дорівнює діаметру валу (штока) і нарізається на ній.
Примітка: здебільшого краї заготовки рекомендовано підрізати під кутом 45° з метою формування «замку» при складанні, хоча допускається і прямий кут для звичайного стику; перетин вийде акуратніше, якщо його місце обмотати скотчем.
3. встановлення сальникового набивання
• встановити кільця набивання по одному, переміщуючи розрізи на кут 90°;
• обжати кожне кільце на 20-25% від початкового розміру (допускається запресування пакета з кількох кілець – максимум 4);
• встановити мастильне (ліхтарне) кільце з урахуванням каналів, що підводять і відводять, в корпусі (для вузлів зі змащенням або охолодженням);
• остаточно обжати пакет ущільнювача на величину 30-40% від сумарної початкової висоти кілець.
Важливо! Перекіс грундбукси при затягуванні неприпустимий.
Після закінчення монтажу проводиться опресовування і, при необхідності, підтяжка грундбукси відповідно до робочих параметрів агрегату або запірної арматури.
Примітка: багато модифікацій насосів і запірної арматури можуть мати особливості структури сальникового вузла, радимо вивчити інструкцію з експлуатації та сервісу.
Підібрати необхідну Вам сальникову набивку на нашому сайті Ви можете тут, також може стати в нагоді мідна шайба для кран букси.
1. Арматура: під час ущільнення арматур можна болти підтягувати, доки не з'явиться опір. Протягом цього процесу повертайте шпинделем арматури та далі підтягуйте доти. поки опір не виявиться відчутним, але ще не заважає руху шпинделя. Через 24 години підтягніть болти злегка знову навіть тоді, коли не з'явився витік. Завдяки підтяжці компенсується природний стиск набивання.
2. Насоси: рекомендований тиск підтяжки набивання в камері становить величину 1,5-2 рази, що перевищує робочий тиск середовища. Практичні значення тиску підтяжки залежать ще від подальших факторів (конструкція, стан ущільнюваного простору, температура, в'язкість. Тому результати ущільнення можуть відрізнятися при однакових умовах, що здаються, на різних місцях.
Після вставки набивки підтягніть обережно та рівномірно болти кришки та увімкніть насос. За допомогою обережного підтягування болтів знижуйте витік середовища на прийнятний рівень. Після кожної підтяжки зачекайте 10-15 хвилин та продовжуйте підтягувати. Болти повертайте щоразу лише на 45°.